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Biocatalizadores y biomarcadores moleculares de organismos marinos
Graciela Guerra Rivas
Facundo Joaquin Marquez Rocha
Acceso Abierto
Atribución
Enzimas,Biomarcadores moleculares,Organismos marinos
Con el objetivo de contribuir en el desarrollo de nuevas herramientas de alta sensibilidad y en la búsqueda de relaciones causa-efecto para la evaluación, análisis de riesgo y disminución de la contaminación causada por hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH) en los ecosistemas marinos, se realizó una bioprospección de biocatalizadores y una exploración de biomarcadores moleculares de origen marino. Mediante la aplicación de bioensayos de exposición de organismos marinos a antraceno y ensayos de actividades enzimáticas, se evaluaron varios sistemas biológicos con potencial de aplicación como biocatalizadores o biomarcadores. Se cuantifico el citocromo P450 en microsomas de Mytilus galloprovincialis antes y después de ser expuesto a antraceno por inyección en la glándula digestiva y se encontró un nivel de 17.49 (±9) pmol/mg de proteína microsomal antes del tratamiento, sin que hubiera efecto por exposición al PAH. Bajo las mismas condiciones, la actividad de NADPH Citocromo P450 reductasa mostró ser de 9.75 (±2.7) antes y 15.34 (±4.31) nmol min-1 mg-1 después de exposición a antraceno, por lo que se concluye que hay inducción. Dunaliella tertiolecta, microalga marina, fue evaluada en su capacidad para remover antraceno suspendido en el medio de exposición y se encontró que en concentraciones de 4.69 µg/ml de antraceno, puede reducir en un 95% la cantidad total en el medio circundante en dos horas, lo cual se confirmó mediante un modelo predictivo para la incorporación de PAH por fitoplancton. Para la hemocianina de Megathura crenulata, proteína cuya función es la de transporte de oxígeno, se evaluó su actividad sobre el cloruro de pinacianol después de establecer las condiciones óptimas del ensayo enzimático diseñado para este fin, en las condiciones óptimas, se encontró una actividad de 1706.8 (±88.1) sobre la reducción del pinacianol en términos de pmol min-1 mg-1 proteína-1 actividad catalítica reportada por primera vez para esta hemocianina. Para M. galloprovincialis se estudió la capacidad amortiguadora o índice β del fluído palial después de exponder al organismo a antraceno y condiciones hipóxicas. En varios bioensayos con este organismo, se midió el efecto de la concentración de antraceno, la temperatura y el tiempo sobre β, en el que se observó un comportamiento adecuado para ser considerado un buen biomarcador molecular de contaminación por PAH. Se propone un modelo molecular para explicar el efecto del antraceno sobre β.
Aiming to contribute to the development of new and sensible tools and in searching cause-effect relationships for the evaluation and reduction of marine ecosystems PAHpollution, a bioprospection and a molecular biomarker search was made. Using exposure bioassays and enzymatic assays, the potential to serve as biocatalysts or molecular biomarkers of several biological systems was evaluated. Digestive gland cytochrome P450 was’ evaluated in microsomal fractions from Mytilus galloprovincialis before and after anthracene exposure by digestive cell injection. A yield of 17.49 (£9) pmol/mg was found but induction was not observed. NADPH Citocrome P450 reductase was also estimated after a similar bioassay and the activity was found to be 9.75 (+2.7) before and 15.34 (£4.31) nmol min’! mg" after exposure, concluding this as a positive induction Dunaliella tertiolecta, a marine microalgae, was evaluated as an environmental anthracene remover. This microalgae was found to decrease by 95 % the surrounding anthracene in a 2 hour period, a fact anticipated by the use of a predictive model for PAH uptake by phytoplancton. Hemocyanin from Megathura crenulata, a well known oxygen transporter protein was also investigated for catalytic activity after optimizing a designed enzymatic assay. In optimal condition, hemocyanin was able to reduce pinacyanol chloride and the catalytic activity is reported as 1706.8 (+ 88.1) pmol min’! mg” proteina’' for the first time in this thesis for this hemocyanin. Buffering capacity (f)of the pallial fluid was investigated as an hypoxic response of Mytilus galloprovincialis under anthracene exposure. Several bioassays were conducted to observe the effect of gradient concentration, temperature and time exposure on £, that showed an adequate behaviour as a good molecular biomarker of PAH contamination. A molecular model is proposed to accountfor the effect of anthracene on B.
CICESE
2003
Tesis de doctorado
Español
Guerra Rivas, Graciela.2003.Biocatalizadores y biomarcadores moleculares de organismos marinos.Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.177 h.
MICROBIOLOGÍA
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